华为OD机试真题 Java 实现【路灯照明问题】【2022Q4 100分】，感谢fly晨发现这个问题，并提供更优质的算法

专栏导读

本专栏收录于《华为OD机试（JAVA）真题（A卷+B卷）》。
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一、题目描述

在一条笔直的公路上安装了N个路灯，从位置0开始安装，路灯之间间距固定为100米。

每个路灯都有自己的照明半径，请计算第一个路灯和最后一个路灯之间，无法照明的区间的长度和。

二、输入描述

第一行为一个数N，表示路灯个数，1<=N<=100000。

第二行为N个空格分隔的数，表示路径的照明半径，1<=照明半径<=100000*100。

三、输出描述

第一个路灯和最后一个路灯之间，无法照明的区间的长度和。

四、解题思路

题目要求计算第一个路灯和最后一个路灯之间无法照明的区间的长度和。

例如：

3
20 70 30
路灯1 覆盖0-20
路灯2 覆盖30-170
路灯3 覆盖170-230

没被覆盖的区间只有20~30。

所以输出10。

但是，如果路灯的照明范围大于100，怎么办？

特别鸣谢：感谢fly晨发现这个问题，并提供更优质的算法。

解题思路如下：

1. 获取输入的灯数量；
2. 通过Java8 Steam加载n个路灯的照明半径；
3. 定义allResList，存储每个灯的照明范围；
4. 定义maxRight，计算第一个灯和最后一个灯的距离；
5. 将每个灯的照明范围放入一个集合中（左起点，右终点）；
6. 将每个灯的照明范围按照左起点进行升序排序；
   • 先按左边最小距离排序；
   • 如果左边距离相等的情况下 按照右边距离最小的排序；
7. 当前节点和下一个节点做比较；
   • 用当前节点的右边照明范围和下一个节点的左边照明范围比较；
   • 大于的情况下 需要将下一个节点的右边距离取两个节点的最大值；
   • 说明两个节点之间存在黑暗距离；
8. 输出黑暗距离之和totalBlack；

五、Java算法源码

public static void main(String[] args) {
    Scanner sc = new Scanner(System.in);
    int lightNum = sc.nextInt();
    // 获取输入的灯数量
    sc.nextLine();
    // n个路灯的照明半径
    List<Integer> allLightLength = Arrays.stream(sc.nextLine().split(" ")).mapToInt(Integer::parseInt).boxed().collect(Collectors.toList());

    // 每个灯的照明范围
    List<List<Integer>> allResList = new ArrayList<>();

    // 计算第一个灯和最后一个灯的距离
    int maxRight = (lightNum - 1) * 100;

    // 将每个灯的照明范围放入一个集合中
    for (int i = 0; i < allLightLength.size(); i++) {
        // 当前灯的照明范围，左起点，右终点
        List<Integer> currentList = new ArrayList<>();
        // 左起点，注意左边范围不要小于总范围的最小长度
        Integer left = Math.max(0, i * 100 - allLightLength.get(i));
        // 右终点，注意右边范围不要大于总范围的最大长度
        Integer right = Math.min(maxRight, i * 100 + allLightLength.get(i));
        currentList.add(left);
        currentList.add(right);
        allResList.add(currentList);
    }

    // 将每个灯的照明范围按照左起点进行升序排序
    allResList = allResList.stream().sorted((list1, list2) -> {
        Integer oneLeft = list1.get(0);
        Integer twoLeft = list2.get(0);
        // 先按左边最小距离排序
        if (!oneLeft.equals(twoLeft)) {
            return oneLeft - twoLeft;
        }
        // 如果左边距离相等的情况下  按照右边距离最小的排序
        return list1.get(1) - list2.get(1);
    }).collect(Collectors.toList());

    int totalBlack = 0;
    // 当前节点和下一个节点做比较
    for (int i = 0; i < lightNum - 1; i++) {
        List<Integer> currentList = allResList.get(i);
        List<Integer> nextList = allResList.get(i + 1);

        // 用当前节点的右边照明范围和下一个节点的左边照明范围比较
        if (currentList.get(1) >= nextList.get(0)) {
            // 大于的情况下 需要将下一个节点的右边距离取两个节点的最大值
            nextList.set(1, Math.max(currentList.get(1), nextList.get(1)));
            continue;
        }
        // 说明两个节点之间存在黑暗距离
        int currentBlackLength = nextList.get(0) - currentList.get(1);
        totalBlack += currentBlackLength;
    }

    System.out.println(totalBlack);
}

六、效果展示

1、输入

4
20 70 175 10

2、输出

5

3、思路

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本文收录于，华为OD机试（JAVA）（2022&2023）

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